ابزارانفارسیانگلیسی
تلگرام03136411197

کنترلر
controller

کنترلر چیست؟

pid کنترلرکنترلر در صنعت به عنوان دستگاهی مکانیکی یا الکترونیکی است که برای کنترل و مدیریت سیستم های مختلف در صنایع مختلف به کار می رود. این دستگاه ها به دلیل دقت بالا، سرعت پردازش و قابلیت اتصال به سایر دستگاه ها و شبکه ها، در اکثر صنایع و بخش های مختلف صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.


 


انواع کنترلر

صنعت اتوماسیون با استفاده از مختلف نوع کنترلر برای کنترل فرآیندها و سیستم های مختلف استفاده می کند. برخی از این کنترلر ها عبارتند از:

  1. PLC (Programmable Logic Controller): این نوع کنترلر ها برای کنترل فرآیندهای صنعتی که نیاز به تغییرات برنامه در طول زمان دارد استفاده می شوند. PLC ها می توانند به راحتی برنامه ریزی شوند و برای کنترل فرآیندهای پیچیده، از قبیل تولید خودکار، استفاده شوند.

  2. PID Controller (Proportional-Integral-Derivative): این کنترلر ها برای کنترل فرآیندهایی که نیاز به تعیین دقیق و ثابت در طول زمان دارند، استفاده می شوند. این کنترلر ها از سه عنصر اصلی استفاده می کنند: نسبی (P), انتگرال (I) و مشتق (D) برای تنظیم خروجی براساس اختلاف ورودی و خروجی مطلوب.

  3. Distributed Control System (DCS): این سیستم ها برای کنترل فرآیندهای صنعتی بزرگ و پیچیده استفاده می شوند که در آن ها فرآیندهای متعددی باید همزمان و به صورت هماهنگ کنترل شوند. DCS ها از شبکه ای از کنترلر های متصل به یک سیستم مرکزی استفاده می کنند.

  4. SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition): این سیستم ها برای کنترل و نظارت بر فرآیندهای صنعتی در سطح بزرگ استفاده می شوند. SCADA ها از تجهیزات مختلف، از قبیل سنسورها و اکتورها، برای جمع آوری داده ها و کنترل فرآیندها استفاده می کنند.

  5. Invertor: به طور خلاصه، اینورتورها و کنترل دورها دستگاه‌های الکترونیکی هستند که برای تبدیل و کنترل جریان الکتریکی و سرعت و گشتاور موتورها استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها در صنایع مختلف مانند صنعت، تهویه مطبوع، انرژی خورشیدی و غیره استفاده می‌شوند و نقش مهمی در بهبود عملکرد و کارایی سیستم‌های الکتریکی و مکانیکی ایفا می‌کنند

  6. CNC (Computer Numerical Control): یک سیستم کنترل الکترونیکی است که برای کنترل دستگاه‌های CNC به کار می‌رود. دستگاه‌های CNC (ماشین‌کاری عددی کامپیوتری) از جمله دستگاه‌هایی هستند که برای تولید و عملیات ماشین‌کاری به کمک کامپیوتر و برنامه‌های کنترلی مورد استفاده قرار می‌گیرند

  7. Programmable Automation Controller (PAC): PAC ها ترکیبی از PLC و DCS هستند و قابلیت های برنامه ریزی و کنترل پیچیده را در یک سیستم یکپارچه ارائه می دهند. این کنترلر ها برای فرآیندهایی استفاده می شوند که نیاز به کنترل همزمان و یکپارچه در سطوح مختلف دارند.

این فقط برخی از انواع کنترلر های صنعتی هستند و بسته به نوع فرآیندها و نیازهای خاص، ممکن است نوع دیگری از کنترلر ها استفاده شود.

به طور کلی controller ‌ها به کمک حسگرها و دستگاه‌های اندازه‌گیری، سیگنال‌های ورودی را از محیط دریافت کرده و بر اساس آن‌ها تصمیماتی را اتخاذ می‌کنند و سیگنال‌های کنترلی را به دستگاه‌های اجرایی ارسال می‌کنند تا فرآیند مورد نظر را به صورت خودکار و بهینه انجام دهند.


 

از کاربردهای کنترلرهای صنعتی می‌توان به کنترل دما، فشار، سرعت، جریان، سطح و... در فرآیندهای صنعتی اشاره کرد. همچنین این دستگاه‌ها برای کنترل ماشین‌آلات صنعتی، خطوط تولید، روبات‌های صنعتی و سیستم‌های خودرویی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند

کنترلر ها به دو نوع مختلف، الکترونیکی و برنامه پذیر، تقسیم بندی می شوند. در کنترلر های الکترونیکی، سیگنال های الکتریکی به کمک مدارات الکترونیکی و قطعات الکترونیکی مختلف، پردازش و تحلیل می شوند. اما در کنترلرهای برنامه پذیر، تحلیل و پردازش سیگنال ها با استفاده از کد های برنامه نویسی انجام می شود.

کنترلرها برای کنترل و مدیریت سیستم های مختلفی مانند خطوط تولید، ربات های صنعتی، سیستم های پمپاژ، سیستم های تهویه و سیستم های حفاظتی استفاده می شوند. همچنین، در بخش های مختلف صنعتی از جمله خودروسازی، صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، صنایع الکترونیک و کامپیوتری، کنترلرها به عنوان یکی از اجزای مهم و حیاتی سیستم ها استفاده می شون

در مبحث اتوماسیون و ابزار دقیق یکی از محوری ترین تجیهزات کنترلرها است که وظیفه کنترل واتوماتیک کردن پروسه را دارد. واژه کنترلر معمولاً با واژه های سنسور و اکچوئیتور به معنی عمل کننده ( Actuator) همراه است که در تعامل با یکدیگر میتوانند یک لوپ کنترل یا یک حلقه کنترل تشکیل دهند .کنترلر‏ها از نظر کارآئی و قابلیت برنامه ریزی ، آنالوگ یا دیجیتال بودن، تعداد ورودی و خروجی ، مکانیزم کنترل ( تفاضلی ، مشتقی ، نتاسبی ) ( proportional–integral–derivative ) ، مکانیکی یا الکتریکی بودن انواع مختلفی دارند با نامهای PID controller و PLC به منای کنترلر منطقی قابل برنامه ریزی مخفف ( Programmable Logic Contrller ) مشهورند .
امروزه با پیشرفت سخت افزاری و نرم افزاری کامپیوترها به راحتی با نصب نرم افزار و سخت افزار لازم بر روی کامپیوتر میتوان کنترلر منطقی قابل برنامه ریزی غیر حرفه ای داشت که البته در صنعت با توجه به نیاز بالا به ایمنی در مقابل نویز ، گرما و سرما ، رطوبت و گرد و غبار و فالتهای رایج چنین کاری معقول به نظر نمیرسد . کمپانی‏های بسیاری در جهان PLC تولید میکنند که از معروفترین آنها در ایران زیمنس و امرون میباشند .

به طور خلاصه :

  1. کنترلر صنعتی (Industrial Controller) یک دستگاه الکترونیکی است که به منظور کنترل و مدیریت فرایندهای صنعتی به کار می‌رود. کنترلرهای صنعتی به کمک سنسورها و تجهیزات مختلف، ورودی‌ها و خروجی‌های دیجیتال و آنالوگ، به‌طور مستمر و پویا اطلاعات را بررسی می‌کنند و در صورت نیاز تصمیمات لازم را اتخاذ می‌کنند تا کارایی و بهره‌وری سیستم‌های صنعتی را بالا برده و هزینه‌ها و خطاهای احتمالی را کاهش دهند.
  2. کنترلرهای صنعتی به عنوان یک قسمت اساسی از سیستم‌های اتوماسیون صنعتی، در مراحل مختلفی از تولید، فرآوری و توزیع محصولات به کار می‌روند. این دستگاه‌ها در صنایع مختلفی از جمله صنایع نفت و گاز، خودروسازی، فلزی، شیمیایی و... استفاده می‌شوند

 

انتخاب کنترلر صنعتی یک مرحله بسیار مهم در طراحی یک سیستم کنترلی است. برای انتخاب کنترلر مناسب، باید موارد زیر را در نظر گرفت:

  1. مشخص کردن نیازهای کنترلی: برای انتخاب کنترلر صحیح باید نیازهای کنترلی سیستم را بررسی کنید. برای مثال، سیستم شما نیاز به کنترل دما، فشار، جریان، سرعت و غیره دارد؟ همچنین باید تعیین کنید که چه دقتی در کنترل هر یک از این پارامترها برای سیستم شما مورد نیاز است.

  2. انتخاب الگوریتم کنترلی: برای انتخاب کنترلر صحیح، باید ابتدا الگوریتم کنترلی مناسب را برای سیستم شما انتخاب کنید. انتخاب الگوریتم کنترلی بستگی به خصوصیات سیستم دارد، بنابراین باید با توجه به مشخصات سیستم خود، الگوریتم کنترلی مناسب را انتخاب کنید.

  3. تعیین خصوصیات کنترلر: بعد از تعیین الگوریتم کنترلی، باید خصوصیات کنترلر را تعیین کنید. برخی از خصوصیات کنترلر عبارتند از: پایداری، سرعت پاسخ، دقت، پایداری در برابر نوسانات و غیره.

  4. انتخاب کنترلر: پس از تعیین الگوریتم و خصوصیات کنترلر، باید کنترلر صنعتی مناسب را برای سیستم خود انتخاب کنید. برای انتخاب کنترلر، باید به مواردی مانند ظرفیت پردازشی، سرعت، قابلیت ارتقا، امکانات ارتباطی، قابلیت پشتیبانی و هزینه توجه کنید.

  1. آزمایش کنترلر: بعد از انتخاب کنترلر مناسب، باید کنترلر را در شرایط واقعی سیستم آزمایش کنید. این آزمایش می‌تواند شامل تنظیم پارامترهای کنترلی، تغییر نوع الگوریتم کنترلی و اجرای سیستم در شرایط مختلف باشد. این آزمایش باید به منظور اطمینان از عملکرد کنترلر در شرایط واقعی انجام شود.

  2. ارتباط با تولید کننده کنترلر: در صورت لزوم، می‌توانید با تولید کننده کنترلر تماس بگیرید و از او در مورد عملکرد و خصوصیات کنترلر سوال کنید. همچنین ممکن است که تولید کننده اطلاعاتی در مورد بهینه سازی و رفع مشکلات کنترلر را برای شما فراهم کند.

  3. نگهداری و پشتیبانی: پس از نصب کنترلر، باید به نگهداری و پشتیبانی کنترلر توجه کنید. این شامل بررسی دوره‌ای کنترلر و بررسی وضعیت سیستم کنترلی است. همچنین باید در صورت نیاز به به روز رسانی کنترلر، این کار را انجام دهید.

در کل، برای انتخاب کنترلر صنعتی، باید نیازهای کنترلی سیستم را بررسی کنید، الگوریتم کنترلی را انتخاب کنید، خصوصیات کنترلر را تعیین کنید، کنترلر مناسب را انتخاب کنید، آن را آزمایش کنید، با تولید کننده کنترلر ارتباط برقرار کنید و پس از نصب، به نگهداری و پشتیبانی کنترلر توجه کنید.

برای مثال در انتخاب یک کنترلر قابل برنامه ریزی یا PLC نیز بایستی به این موارد توجه داشت :

 

  1. تعداد وروردی و خروجی‏ها
  2. مکانیزم کنترل
  3. نوع پروتکل صنعتی که پیشتیبانی میکند
  4. آنالوگ یا دیجیتال بودن ورودی و خروجی‏ها
  5. قابلیت افزایش کارتهای وروردی و خروجی
  6. قابلیت داشتن دو شبکه ارتباطی همزمان (رداندانسی)
  7. نرم افزار کار با کنترلر
  8. حافظه و سرعت CPU کنترلر

plc انواع


تعداد زیادی از شرکت‌ها و برندهای مطرح در زمینه ساخت کنترلر صنعتی وجود دارد. برخی از این برندها عبارتند از:

  1. Siemens
  2. ABB
  3. Schneider Electric
  4. Mitsubishi Electric
  5. Rockwell Automation
  6. Honeywell
  7. Omron
  8. Delta Electronics
  9. Beckhoff
  10. Bosch Rexroth
  11. Phoenix Contact
  12. GE Automation and Controls
  13. Yokogawa
  14. Emerson
  15. Advantech

هریک از این شرکت‌ها دارای تخصص و فن‌آوری‌های منحصر به فرد خود در زمینه کنترل صنعتی هستند و محصولات متنوعی را ارائه می‌دهند.